资源描述：
《各种卡钻事故分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、44钻井事故与复杂问题卡钻事故卡钻就是钻具失去了活动的自由,既不能转动又不能上下活动,这是钻井过程中常见的井下事故，当卡钻事故发生之後,首先要考虑的问题是为顺利解除事故创造条件:1必须维持钻井液循环畅通。2要保持钻柱完整:因为如把钻柱提断或扭断。3不能把钻具连接螺纹扭得过紧，为倒扣解卡留一条后路。第一节粘吸卡钻一粘吸卡钻的原因井壁上有泥饼的存在是造成粘吸卡钻的内在原因,在裸眼井段内,不但砂岩有泥饼,泥页岩也有泥饼,而且要比砂岩井段的泥饼厚得多。这是因为泥饼的形成有三种原因:第一是吸附,钻井液中的固相颗粒吸附在岩石表面,无论砂岩、泥岩都有这种特性
2、。第二是沉积,钻井液在流动过程中,靠近井壁的流速几乎等於零,钻井液中的固相颗粒便沉积在井壁上。泥页岩井段的井径要比砂岩井段的井径大得多,沉积作用更为显著,所以泥页岩井段容易形成厚泥饼。第三是滤失作用,它加速了钻井液中固相颗粒在渗透性岩层表面的沉积。同时我们也注意到,泥页岩也是亲水物质,可以被水浸润,只要是水基钻井液,即使滤失量等於零,这个浸润过程也无法停止。由於水的浸润,泥页岩表面的离子表现出极性,具有未平衡的自由的一部分力场,这部分力场的方向指向钻井液,能够吸附钻井液中的大量的带异性电荷的粒子。在吸附平衡建立之前,吸附物在钻井液中的浓度逐渐变
3、小,而在泥页岩表面上的浓度逐渐加大。如果增大钻井液中的某些粒子的浓度,也就增大它们在单位时间内吸附到泥页岩表面的数目,这是一个累积的过程。加之,又在钻井液液柱压力和钻柱旋转动力的作用下,吸附层的一部分水份被挤回钻井液中,井壁上就形成了一层比较厚的成份比较复杂的泥饼,这些泥饼的性能比砂岩井段的泥饼更差。由此我们可以得出结论,只要有泥饼存在,就有粘吸卡钻的可能,砂岩井段可以卡钻,泥页岩井段也可以卡钻,无数的现场事实证明,这个结论是正确的。不过,泥页岩井段的井径往往是不规则的,和钻柱的接触面积比较少,所以粘吸卡钻的机会比较少一些。地层孔隙压力和钻井液
4、液柱压力的压差存在,是形成粘吸卡钻的外在原因。外因是变化的条件,内因是变化的根据,外因通过内因而起作用,在同一裸眼井段中,地层的孔隙压力梯度不会是同一的,而钻井液液柱压力总是要平衡该井段中的最高地层孔隙压力,对那些压力梯度相对低的地层必然会形成一个正压差。当钻柱被井壁泥饼粘吸之後,紧靠井壁一边钻柱的一侧(粘吸面上)所受的是通过泥饼传来的地层孔隙压力,另一侧所受的是钻井液液柱压力,如果後者大於前者,即有正压差存在,可把钻柱压向井壁,进一步缩小吸附面之间的间隙,增强了吸附力,另一方面加大了钻柱与井壁之间的摩阻力。更重要的是电吸附作用，现在使用的大多
5、数水基钻井液是负离子体系，在井壁上形成一个负离子力场，而钻具在钻井液中电离一部分铁离子，形成正离子力场，在钻具静止时，正负相吸，便牢牢地粘附在一起，形成了卡钻。二粘吸卡钻的象征1粘吸卡钻是在钻柱静止的状态下发生的。因此,卡钻前钻具上下活动、转动均不会有阻力(正常摩阻力除外)。。2粘吸卡钻後的卡点位置是在钻铤或钻杆部位。3粘吸卡钻前後,钻井液循环正常,进出口流量平衡,泵压没有变化。(4)粘吸卡钻後,如活动不及时,卡点有可能上移。44三粘吸卡钻的预防1使用油基钻井液、油包水钻井液,或者阳离子体系钻井液,还可以使用聚二醇乳化钻井液,这种钻井液的润滑性
6、类似于油浆。2水基钻井液,绝大部分是阴离子体系钻井液,这种钻井液,随着井斜的增加或钻井液密度的提高,粘吸卡钻的可能性越来越大,最好的办法就是不让钻柱静止。因此,要求钻井设备必须正常运转,如果部分设备发生故障,不能转动的话,要上下活动;不能上下活动的话,要争取转动。每次活动都要达到无阻力为止。3对水基钻井液来说,要求有较好的润滑性、较小的滤失量、适当的粘度和切力,必要时要加入润滑剂、活性剂、塑料球等以减少滤饼的摩阻系数。4应搞好钻井液的固控工作,把无用的固相尽量清除干净。5如果没有高压层、坍塌层存在,要使用最低的钻井液密度,做到近平衡压力钻进。6
7、钻井液加重时,要用优质的加重材料,并要均匀加入。7设计合理的钻柱结构,特别是下部钻柱结构。增加支撑点,减少接触面,如使用螺旋式钻铤、加重钻杆等。8如果钻头在井底,无法上提和转动,那就只好将钻柱悬重的二分之一至三分之二压在钻头上,以求把下部钻柱压弯,减少钻柱与井壁泥饼的接触面积,减少总的粘附力。9除必要停止的几分钟外,要使钻具一直处於活动状态中。10钻进时,如水龙头、水龙带发生故障,绝不能将方钻杆坐在井口进行维修。）11仪表必须灵敏可靠,以防做出错误的判断。12要保持良好的井身质量。13在钻柱中要带上随钻震击器,因为在粘卡发生的最初阶段,震击解卡
8、是很有效的。14无论是钻进还是起下钻过程,要详细记录与钻头相对应的高扭矩大摩阻的井段,并分析所在地层的岩性,因为这些地层往往是容易卡钻的地层。四粘吸卡
